Ổ cứng là gì? Lịch sử ra đời của ổ HDD và SSD. Nên lựa chọn ổ cứng nào?

1. Ổ cứng là gì?
Ổ đĩa cứng, hay còn gọi là ổ cứng (tiếng Anh: Hard Disk Drive, viết tắt: HDD) là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu trên bề mặt các tấm đĩa hình tròn phủ vật liệu từ tính. Ổ đĩa cứng là loại bộ nhớ "không thay đổi" (non-volatile), có nghĩa là chúng không bị mất dữ liệu khi ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng. Ổ đĩa cứng là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống bởi chúng chứa dữ liệu thành quả của một quá trình làm việc của những người sử dụng máy tính. Những sự hư hỏng của các thiết bị khác trong hệ thống máy tính có thể sửa chữa hoặc thay thế được, nhưng dữ liệu bị mất do yếu tố hư hỏng phần cứng của ổ đĩa cứng thường rất khó lấy lại được.

2. Lịch sử ra đời, tồn tại và phát triển của HDD và SSD

Công nghệ ổ cứng HDD có lịch sử tương đối lâu đời (từ khi máy tính bắt đầu xuất hiện). Có rất nhiều hình ảnh nổi tiếng của ổ cứng IBM 350 RAMAC (1956) sử dụng 50 chiếc đĩa rộng 24-inch chỉ để lưu trữ 3.75MB. Điều này có nghĩa là kích thước của một tập tin MP3 128Kbps trung bình sẽ được lưu trữ bằng một ổ cứng lớn như hai chiếc tủ lạnh.

Năm 1955 Ổ cứng đầu tiên trên thế giới có là IBM 350 Disk File được chế tạo bởi Reynold Johnson ra mắt năm 1955 cùng máy tính IBM 305. Ổ cứng này có tới 50 tấm đĩa kích thước 24" với tổng dung lượng là 5 triệu ký tự. Một đầu từ được dùng để truy nhập tất cả các tấm đĩa khiến cho tốc độ truy nhập trung bình khá thấp.
Năm 1961 Thiết bị lưu trữ dữ liệu IBM 1301 ra mắt năm 1961 bắt đầu sử dụng mỗi đầu từ cho một mặt đĩa. Ổ đĩa đầu tiên có bộ phận lưu trữ tháo lắp được là ổ IBM 1311. Ổ này sử dụng đĩa IBM 1316 có dung lượng 2 triệu ký tự.

Năm 1973 IBM giới thiệu hệ thống đĩa 3340 "Winchester", ổ đĩa đầu tiên sử dụng kĩ thuật lắp ráp đóng hộp (sealed head/disk assembly - HDA). Kĩ sư trưởng dự án/chủ nhiệm dự án Kenneth Haughton đặt tên theo "súng trường Winchester" 30-30 sau khi một thành viên trong nhóm gọi nó là "30-30" vì các trục quay 30 MB của ổ đĩa cứng. Hầu hết các ổ đĩa hiện đại ngày nay đều sử dụng công nghệ này, và cái tên "Winchester" trở nên phổ biến khi nói về ổ đĩa cứng và dần biến mất trong thập niên 1990. Trong một thời gian dài, ổ đĩa cứng có kích thước lớn và cồng kềnh, thích hợp với một môi trường được bảo vệ của một trung tâm dữ liệu hoặc một văn phòng lớn hơn là trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt (vì sự mong manh), hay văn phòng nhỏ hoặc nhà riêng (vì kích cỡ quá khổ và lượng điện năng tiêu thụ). Trước thập niên 1980, hầu hết ổ đĩa cứng có các tấm đĩa cỡ 8" (20 cm) hoặc 14-inch (35 cm), cần một giá thiết bị cũng như diện tích sàn đáng kể (tiêu biểu là các ổ đĩa cứng lớn có đĩa tháo lắp được, thường được gọi là "máy giặt"), và trong nhiều trường hợp cần tới điện cao áp hoặc thậm chí điện ba pha cho những mô tơ lớn chúng dùng. Vì lý do đó, các ổ đĩa cứng không được dùng phổ biến trong máy vi tính đến tận năm 1980, khi Seagate Technology cho ra đời ổ đĩa ST-506 - ổ đĩa 5,25" đầu tiên có dung lượng 5 MB. Có một thực tế là trong cấu hình xuất xưởng, máy IBM PC (IBM 5150) không được trang bị ổ đĩa cứng.
Thập niên 1990 Đa số các ổ đĩa cứng cho máy vi tính đầu thập kỷ 1980 không bán trực tiếp cho người dùng cuối bởi nhà sản xuất mà bởi các OEM như một phần của thiết bị lớn hơn (như Corvus Disk System và Apple ProFile). Chiếc IBM PC/XT được bán ra đã có một ổ đĩa cứng lắp trong nhưng xu hướng tự cài đặt nâng cấp bắt đầu xuất hiện. Các công ty chế tạo ổ đĩa cứng bắt đầu tiếp thị với người dùng cuối bên cạnh OEM và đến giữa thập niên 1990, ổ đĩa cứng bắt đầu xuất hiện trong các cửa hàng bán lẻ. Ổ đĩa lắp trong ngày càng được sử dụng nhiều trong PC trong khi các ổ đĩa lắp ngoài tiếp tục phổ biến trên máy Macintosh của hãng Apple và các nền tảng khác. Mỗi máy Mac sản xuất giữa giữa các năm 1986 và 1998 đều có một cổng SCSI phía sau khiến cho việc lắp đặt thêm phần cứng mới trở nên dễ dàng; tương tự như vậy, "toaster" (máy nướng bánh) Mac không có chỗ cho ổ đĩa cứng (hay trong Mac Plus không có chỗ lắp ổ đĩa cứng), các đời tiếp theo cũng vậy thế nên ổ SCSI lắp ngoài là có thể hiểu được. Các ổ đĩa SCSI lắp ngoài cũng phổ biến trong các máy vi tính cổ như loạt Apple II và Commodore 64, và cũng được sử dụng rộng rãi trong máy chủ cho đến tận ngày nay. Sự xuất hiện vào cuối thập niên 1990 của các chuẩn giao tiếp ngoài như USB và FireWire khiến cho ổ đĩa cứng lắp ngoài trở nên phổ biến hơn trong người dùng thông thường đặc biệt đối với những ai cần di chuyển một khối lượng lớn dữ liệu giữa hai địa điểm. Vì thế, phần lớn các ổ đĩa cứng sản xuất ra đều có trở thành lõi của các vỏ lắp ngoài.
Ngày nay Dung lượng ổ đĩa cứng tăng trưởng theo hàm mũ với thời gian. Đối với những máy PC thế hệ đầu, ổ đĩa dung lượng 20 megabyte được coi là lớn. Cuối thập niên 1990 đã có những ổ đĩa cứng với dung lượng trên 1 gigabyte. Vào thời điểm đầu năm 2005, ổ đĩa cứng có dung lượng khiêm tốn nhất cho máy tính để bàn còn được sản xuất có dung lượng lên tới 40 gigabyte còn ổ đĩa lắp trong có dung lượng lớn nhất lên tới một nửa terabyte (500 GB), và những ổ đĩa lắp ngoài đạt xấp xỉ một terabyte. Cùng với lịch sử phát triển của PC, các họ ổ đĩa cứng lớn là MFM, RLL, ESDI, SCSI, IDE và EIDE, và mới nhất là SATA.Ổ đĩa 2.5-inch và 3,5-inch hiện nay sử dụng giao diện SATA gần như độc quyền (ít nhất là trên hầu hết các máy tính cá nhân và máy tính Mac). Khả năng lưu trữ của ổ cứng từ đó cũng đã phát triển từ MB đến TB, tăng lên con số hàng triệu lần. Hiện tại ổ cứng HDD 3,5-inch có sức chứa tối đa là 10 TB và các ổ cứng 2,5-inch chứa tối đa 3 TB.

 Thiết bị SSD đầu tiên dùng sắt từ được tạo ra vào thời kỳ máy tính còn sử dụng ống chân không. Tuy nhiên với sự xuất hiện của thiết bị lưu trữ dạng trống, nó đã bị ngưng sử dụng. Sau đó, vào những năm 70-80 của thế kỷ 20, ổ đĩa SSD tiếp tục được phát triển bởi IBM, Amdahl và Cray, nhưng do giá thành quá cao nên việc thương mại hóa rộng rãi SSD lúc đó gặp nhiều khó khăn. Vào năm 1978, Storage Tek đã phát triển thành công một mẫu SSD đầu tiên. Giữa những năm 1980, Santa Clara Systems giới thiệu BatRam, một kết hợp của các chip DIPRAM kèm theo một card điều khiển mô phỏng ổ đĩa cứng. Ngoài ra, BatRam còn kèm theo một pin hỗ trợ sạc nhiều lần để đảm bảo lưu trữ dữ liệu khi tắt nguồn. Phiên bản Sharp PC-5000, được giới thiệu năm 1983, sử dụng một ổ lưu trữ SSD 128 Kb. Năm 1996, M-system (được SanDisk mua lại năm 2006) giới thiệu một ổ đĩa SSD dựa trên công nghệ bộ nhớ flash. Kể từ thời điểm này, SSD được sử dụng như một lựa chọn thay thế cho HDD truyền thống trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, quân sự và những ngành nghiên cứu quan trọng khác. Những ứng dụng trong các ngành này đòi hỏi một loại thiết bị có khả năng lưu trữ bền vững và ít lỗi như SSD. SSD bắt đầu được sử dụng trong laptop dù cho đến năm 2009 thì chi phí trên đơn vị lưu trữ của SSD vẫn đắt hơn HDD nhiều lần (580$ cho một ổ đĩa SSD 256GB, so với 50$ cho một ổ đĩa HDD sử dụng khe USB cắm ngoài có cùng dung lượng). Tháng 3 năm 2009, Texas Memory System tuyên bố sử dụng hệ thống ổ đĩa SSD có dung lượng lớn nhất đạt tới 5TB có tên gọi RamSan-620 cho hệ thống lưu trữ dạng rack. Nó có khả năng đáp ứng tốc độ truy cập 3Gb/s và đáp ứng với tốc độ 250.000 thao tác đọc/ghi dữ liệu/giây (IOPS). Tháng 5 năm 2009, Photofast giới thiệu ổ đĩa SSD G-Monster-PROMISE PCIe với các mức dung lượng từ 128Gb đến 1TB, hỗ trợ tốc độ đọc ghi 1000MB/s. Tháng 3 năm 2018, Nimbus Data giới thiệu mẫu SSD có dung lượng lên tới 100TB, dùng công nghệ NAND 3D với tốc độ đọc/ghi là 500MB/s.

3. Nên sử dụng ổ cứng nào cho máy tính

Ổ cứng SSD thường được sử dụng để cài đặt hệ điều hành và các phần mềm vì ổ cứng SSD cho tốc độ truy xuất nhanh, giúp hệ điều hành các phần mềm được thao tác nhanh chóng như khởi động, truy xuất dữ liệu. Ngoài ra ổ SSD còn làm cho máy tính chạy mát hơn, không gây tiếng ồn và bảo vệ máy tính được tốt hơn. Nhưng ổ SSD lại có giá thành cao, khi xảy ra lỗi khả năng phục hồi dữ liệu là cực kỳ khó. Vậy nên ổ SSD chỉ nên dùng cho cài đặt làm ổ C cho máy tính.

Ổ cứng HDD thì thường được dùng để lưu trữ dữ liệu, vì nó an toàn, ít hỏng hóc mất mát dữ liệu, mức giá rẻ. Lựa chọn ổ HDD để lưu trữ dữ liệu là phương án khả thi.

Vậy, trong một chiếc máy tính chúng ta nên kết hợp hai ổ cứng với nhau, một ổ SSD để cài đặt mọi thứ lên đó và một ổ HDD để lưu trữ dữ liệu. Giải pháp này tối ưu về mặt tốc độ, kinh tế và an toàn dữ liệu.

Ổ cứng SSD dùng để cài đặt thường sử dụng dung lượng 128GB hoặc 256Gb hoặc 512GB. Tùy vào nhu cầu của mỗi người, Vlink xin lấy một vài ví dụ sau

Nếu bạn sử dụng máy tính cho công việc văn phòng, sử dụng thêm ba bốn phần mềm như corelDraw, Photoshop, Autocad thì ổ cứng SSD 128GB là đủ.

Nếu bạn sử dụng máy tính cho nhiều phần mềm chuyên nghiệp như Solidwork, Inventor, Adobe, Revit thì ổ cứng SSD 256GB là giải pháp tốt hơn khi có nhiều dung lượng trống để cài đặt hơn. Hoặc có thể sử dụng ổ cứng SSD nhiều hơn tùy nhu cầu.